首页 / 专利库 / 单位和数量 / 密度 / 一种高功率密度永磁同步地铁牵引系统

一种高功率密度永磁同步地牵引系统

阅读:100发布:2022-09-29

专利汇可以提供一种高功率密度永磁同步地牵引系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及地 铁 机车 的永磁控制系统,具体为一种高功率 密度 永磁同步地铁牵引系统。解决了目前异步牵引系统由于采用1C4M的架控方式导致功率密度低、保护方式单一以及 力 矩分配不均匀等技术问题。与异步牵引系统相比较,本发明在保持原有牵引、 制动 力下,整体主 电路 所需的容量减小,降低了部件选型的难度及成本。采用的4×1C1M的牵引动力配置方式,使得每个永磁同步 电机 的力矩均独立控制,可充分利用粘着条件,发挥 牵引电机 的最大 牵引力 。增加了隔离 开关 和输出 接触 器,实现多级保护,在故障时列车动力损失较小,有利于整车安全运行。本发明绿色环保,节能减排,比异步牵引系统效率高,提高 电能 的利用率,进而降低电能的消耗,降低列车运营成本。,下面是一种高功率密度永磁同步地牵引系统专利的具体信息内容。

1.一种高功率密度永磁同步地牵引系统,包含有主断路器、高速断路器、预充电回路、中间直流回路、逆变斩波功率模、牵引控制单元、四个永磁同步电机;其特征在于,牵引系统采用4×1C1M的牵引动配置方式,所述逆变斩波功率模块包括与四个永磁同步电机一一对应的四个逆变单元以及一个斩波单元,每个逆变单元均通过一个输出接触器与对应的永磁同步电机相连接;每个逆变单元以及斩波单元均通过中间直流回路与预充电回路相连接。
2.如权利要求1所述的一种高功率密度永磁同步地铁牵引系统,其特征在于,其中两个逆变单元通过第一隔离开关与预充电回路相连接;另两个逆变单元通过第二隔离开关与预充电回路相连接。
3.如权利要求1或2所述的一种高功率密度永磁同步地铁牵引系统,其特征在于,每个逆变单元包括六个逆变IGBT,六个逆变IGBT两两组合组成三个IGBT半桥。

说明书全文

一种高功率密度永磁同步地牵引系统

技术领域

[0001] 本发明涉及地铁机车的永磁控制系统,具体为一种高功率密度永磁同步地铁牵引系统。

背景技术

[0002] 永磁同步牵引系统以其高效节能的特点受到了轨道交通业人员的密切关注。国家“十二五”规划对“节能减排、环境保护”做了非常严格的规定,高效节能的永磁同步牵引系统将为轨道交通的节能减排做出积极的贡献,为轨道交通的高效、长远发展提供保障。
[0003] 目前使用的异步交流传动牵引系统配置如图2所示。采用的是一套牵引逆变器分别给四台异步牵引电动机供电的配置方式,控制方式采用架控(即采用1个逆变器控制四台异步牵引电机)。
[0004] 这种技术存在下述的缺点:1)异步牵引系统功率密度低,提供相同牵引、制动,需求更高主电路容量,增加器件选型难度,增加逆变器的成本。
[0005] 2)异步牵引系统动力配置方式为1C4M的架控方式,保护方式单一,若逆变器故障后需要将整个逆变器全部切除,对整车动力减少过大,不利于运营。
[0006] 3)异步牵引系统动力配置方式为1C4M的架控方式,由于轮径差不同,电机的转差率不同,力矩分配不均匀,没有充分利用粘着。

发明内容

[0007] 本发明为解决目前异步牵引系统由于采用1C4M的架控方式导致功率密度低、保护方式单一以及力矩分配不均匀等技术问题,提供一种高功率密度永磁同步地铁牵引系统。
[0008] 本发明是采用以下技术方案实现的:一种高功率密度永磁同步地铁牵引系统,包含有主断路器、高速断路器、预充电回路、中间直流回路、逆变斩波功率模、牵引控制单元、四个永磁同步电机;牵引系统采用4×1C1M的牵引动力配置方式,所述逆变斩波功率模块包括与四个永磁同步电机一一对应的四个逆变单元以及一个斩波单元,每个逆变单元均通过一个输出接触器与对应的永磁同步电机相连接;每个逆变单元以及斩波单元均通过中间直流回路与预充电回路相连接。
[0009] 所述的高功率密度永磁同步牵引系统,牵引系统配置如图1所示,整个牵引系统包含有主断路器、高速断路器、预充电回路、中间直流回路、逆变斩波功率模块、牵引控制单元、永磁同步电机。
[0010] 网侧直流电通过受电弓、主断路器、高速断路器,将电能出入到牵引逆变器,再通过预充电回路,直流电输入到中间直流回路。中间直流回路通过复合母排和排,将支撑电容、隔离开关、滤波电抗器和逆变功率模块(即四个逆变单元)连接起来。
[0011] 输出回路由逆变斩波功率模块经过输出接触器与永磁同步电机相连,当永磁同步电机侧出现故障情况,通过输出接触器断开将牵引电机隔离。若逆变单元故障时,可通过断开隔离开关及输出接触器将,将故障单元隔离。
[0012] 本发明技术方案带来的有益效果:1)与异步牵引系统相比较,本发明的永磁同步系统保持原有牵引、制动力下,整体主电路所需的容量减小,降低了部件选型的难度及成本。
[0013] 2)永磁同步系统的4×1C1M的牵引动力配置方式,使得每个永磁同步电机的力矩均独立控制,可充分利用粘着条件,发挥牵引电机的最大牵引力
[0014] 3)永磁同步系统增加了隔离开关和输出接触器,实现多级保护,在故障时列车动力损失较小,有利于整车安全运行。
[0015] 4)永磁同步牵引系统,绿色环保,节能减排,比异步牵引系统效率高,提高电能的利用率,进而降低电能的消耗,降低列车运营成本。附图说明
[0016] 图1 本发明所述高功率密度永磁同步牵引系统主电路图。
[0017] 图2目前使用的异步交流传动牵引系统配置图。
[0018] 1-主断路器,2 -高速断路器,3-预充电回路,4-逆变斩波功率模块,5-永磁同步电机。

具体实施方式

[0019] 一种高功率密度永磁同步地铁牵引系统,包含有主断路器、高速断路器、预充电回路、中间直流回路、逆变斩波功率模块、牵引控制单元、四个永磁同步电机;牵引系统采用4×1C1M的牵引动力配置方式,所述逆变斩波功率模块包括与四个永磁同步电机一一对应的四个逆变单元以及一个斩波单元,每个逆变单元均通过一个输出接触器与对应的永磁同步电机相连接;每个逆变单元以及斩波单元均通过中间直流回路与预充电回路相连接。
[0020] 其中两个逆变单元通过第一隔离开关与预充电回路相连接;另两个逆变单元通过第二隔离开关与预充电回路相连接。
[0021] 每个逆变单元包括六个逆变IGBT,六个逆变IGBT两两组合组成三个IGBT半桥。
[0022] 如图1所示的高功率密度永磁同步牵引系统,地铁列车采用3动3拖模式,每套永磁同步牵引系统采用4×1C1M的牵引动力配置方式,即每个牵引逆变器中每个逆变单元只为一个永磁同步电机供电,每个永磁同步电机的力矩均独立控制,可充分利用粘着条件,发挥牵引电机的最大牵引力,动力冗余性好。
[0023] 单轴输出最大功率为240kW,完善的保护策略,若永磁同步电机或逆变单元故障,通过隔离开关、输出接触器将故障部件进行隔离,不会影响其它轴的牵引、制动运行,使得整车故障后,动力损失最小,有利于整车的运行。
[0024] 本发明的技术特点:1)永磁同步牵引系统的配置方式。每套牵引系统包含1个预充电回路、1个中间支撑电路、1个逆变斩波功率模块、4台永磁同步牵引电机;
2)永磁同步牵引系统4×1C1M的牵引动力配置方式,及匹配隔离开关、输出接触器的多级保护策略。
相关专利内容
标题 发布/更新时间 阅读量
一种降低密度板甲醛的生产方法 2020-05-11 127
低密度纸板 2020-05-13 438
高密度织物 2020-05-13 659
反射密度计 2020-05-13 885
骨密度仪 2020-05-11 933
高密度光盘 2020-05-13 400
密度传感器 2020-05-11 396
高密度插座 2020-05-11 1057
骨密度仪 2020-05-11 418
高密度光缆 2020-05-12 137
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈